Síntesis de un barniz barrera robusto para sustratos semi absorbentes (Polyboard) compatible con bebidas alimenticias

Pardo Camayo, John Andrés

Síntesis de un barniz barrera robusto para sustratos semi absorbentes (Polyboard) compatible con bebidas alimenticias

dc.contributor.advisor	Illicachi Romero, Luis Alberto (Director)
dc.contributor.advisor	Castañeda, Angélica (Directora)
dc.contributor.author	Pardo Camayo, John Andrés
dc.creator.degree	Trabajo de Grado para optar al título de Químico
dc.date.accessioned	2025-05-27T19:07:19Z
dc.date.available	2025-05-27T19:07:19Z
dc.date.issued	2023
dc.description	Los recubrimientos de barnices barrera sobre sustratos de cartón (Polyboard) permiten su uso como contenedores de alimentos sin comprometer la estructura del material por la presencia de agua. En este trabajo se desarrolló un recubrimiento acuoso robusto de sobreimpresión para materiales de cartón coextruido (Polyboard) usado en vasos desechables de bebidas calientes y frías. El barniz presentó buen comportamiento fisicoquímico en estabilidad y altas resistencias a la permeación de agua al aplicarlo sobre el polyboard. Se partió de emulsiones acuosas usando resinas acrílicas como homopolímeros y copolímeros de ésteres de los ácidos acrílico y metacrílico. Estas fueron modificadas con aminas primarias para regular el pH de la disolución, lo que logró mejorar la solubilidad de la resina y la adherencia en el proceso de secado post-impresión. Las propiedades del barniz fueron mejoradas con adición de modificadores de tensión superficial para lograr un buen asentamiento, homogenización y nivelado del barniz sobre el cartón impreso. Adicionalmente se mejoró el desempeño en la resistencia al roce con adición de ceras de teflón. Finalmente, se encontró una fórmula estable donde se obtuvo un porcentaje de absorción de agua del 14.12 g/cm2 ± 0.02, con un R2= 0.9757 sobre Polyboard (disminuyo 19.92 g/cm2 en contraste con el Polyboard sin barniz). La fórmula final obtuvo un valor de pH estable de 9.4 y una viscosidad de 16 segundos copa Zahn 3 en estabilidad por 30 días a 40°C. Este resultado es excelente para los recubrimientos para vasos de bebidas alimenticias que son aplicados por impresión flexográfica.
dc.description.abstract	Barrier varnish coatings on cardboard substrates (Polyboard) allow their use as food containers without compromising the structure of the material due to the presence of water. In this work, a robust aqueous overprint coating was developed for coextruded cardboard materials (Polyboard) used in disposable hot and cold beverage cups. The varnish presented good physicochemical behavior in stability and high resistance to water permeation when applied to the polyboard. It was started from aqueous emulsions using acrylic resins as homopolymers and copolymers of esters of acrylic and methacrylic acids. These were modified with primary amines to regulate the pH of the solution, which managed to improve the solubility of the resin and adhesion in the post-printing drying process. The properties of the varnish were improved with the addition of surface tension modifiers to achieve good settling, homogenization and leveling of the varnish on the printed cardboard. Additionally, the performance in friction resistance was improved with the addition of Teflon waxes. Finally, a stable formula was found where a water absorption percentage of 14.12 g/cm2 ± 0.02 was obtained, with an R2 = 0.9757 on Polyboard (decreased 19.92 g/cm2 in contrast to Polyboard without varnish). The final formula obtained a stable pH value of 9.4 and a viscosity of 16 seconds in Zahn 3 cup stability for 30 days at 40°C. This result is excellent for coatings for food beverage cups that are applied by flexographic printing.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	19 páginas
dc.identifier.citation	Pardo Camayo, J. A. (2023). Síntesis de un barniz barrera robusto para sustratos semi absorbentes (Polyboard) compatible con bebidas alimenticias. Universidad Santiago de Cali.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/6858
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias Básicas
dc.pubplace.city	Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso Privado
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Barniz acuoso
dc.subject	Acrilato
dc.subject	Polyboard
dc.subject	Recubrimiento acrílico
dc.subject	Barniz barrera
dc.subject.keyword	Aqueous varnish
dc.subject.keyword	Acrylate
dc.subject.keyword	Polyboard
dc.subject.keyword	Acrylic coating
dc.subject.keyword	Barrier varnish
dc.title	Síntesis de un barniz barrera robusto para sustratos semi absorbentes (Polyboard) compatible con bebidas alimenticias
dc.type	Thesis
dc.type.spa	Trabajo de Grado